水泥制造工藝系列講座-收塵控制
2007-03-26 00:00
1 收塵意義
水泥廠中有諸多的場合容易產(chǎn)生粉塵,如礦山的采掘、原料的破碎、烘干、研磨及運輸,都不可避免地有粉塵的產(chǎn)生。如果不加以防制,會對工作人員的身體造成很多的隱患,特別是在礦山與生料磨系統(tǒng)中的活性二氧化硅。一般粉塵濃度在20mg/Nm3以上就看得到,30µm以上的粉塵肉眼便可看到。一般5-10µm的粉塵在鼻腔或上呼吸道中可以除去,3-5µm的粉塵在呼吸道中可除去,1-3µm的粉塵則要在肺泡中除去,0.1-1µm的粉塵則會在肺泡中沉積,小于0.1µm的粉塵可與呼吸空氣一起進出。一般來說小于5µm的粉塵便可能會被吸入,沉積在呼吸道以上的粉塵都可通過人體內(nèi)部的分泌液排除到體外,停留在肺部的粉塵則可能會造成硅肺病、肺部硬化等。
粉塵如果落到機器上,會加速各種機件的磨損,造成設(shè)備使用壽命及運轉(zhuǎn)率縮短,降低控制設(shè)備的精度及可靠性,建筑物中積灰過多會造成增加負何,影響外觀,農(nóng)作物如果受到粉塵污染會造成減產(chǎn)。粉塵如果不進行回收,會增加原料、燃料及動力消耗,水泥生產(chǎn)中粉塵的含量大約為6-12%左右。由此可見做好收塵工作,對保護人體健康、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、保護生態(tài)環(huán)境有著非常重要作用。
2 收塵設(shè)備概況
粉塵的收集有很多種方法,按工作原理可以分為: 重力收塵,慣性收塵、離心收塵、水收塵、過濾收塵及電收塵。目前常用的收塵設(shè)備有四種,分別是沉降室,旋風(fēng)筒,袋收塵器以及電收塵,目前前兩種收塵設(shè)備都是無動力的設(shè)備,因為其除塵效率較差,現(xiàn)在已不作為最終的除塵設(shè)備,主要用于在一些含塵率較高的場合作為一級除塵,以降低袋收塵器或電收塵的負荷。要選擇收塵器,主要根據(jù)含塵氣體的處理量、含塵量、溫度、氣體的性質(zhì)、排放的標準、維護的難易程度、投資等一系列參數(shù)去進行選擇。
沉降室主要是利用一較大的密閉空間,當氣流進入時,氣流速度降低,氣體中一部份較大的顆??恐亓Τ两祦沓龎m,空間越大則收塵效果越好,它具有結(jié)構(gòu)簡單,流體阻力小,施工簡單等優(yōu)點,但是它的收塵效率比較低。
旋風(fēng)筒是利用氣流在旋風(fēng)筒中旋轉(zhuǎn),氣流中粉塵受離心力作用沉降在筒壁上,然后滑落到錐體中進行除塵。一般直徑小的比大的效率更好。它構(gòu)造簡單,沒有運動部件,操作可靠,體積小價格低。
要做好收塵,首先要整個流程比較合理,不會有過多粉塵的產(chǎn)生點,否則就需要有更多的收塵機才能有同樣的效果。
3 袋式收塵機
(1) 收塵的原理
袋式收塵機是以濾袋作為過濾材料,靠風(fēng)機抽風(fēng),使整個袋收塵在負壓下工作,含塵氣體從下部進入到袋收塵中,然后通過濾袋,將粉塵置于濾袋的上,定期將粉塵清除,過濾后的氣體經(jīng)風(fēng)機排放道大氣中去。
濾孔的孔徑為10-20μm左右,對于大于濾孔的粉塵顆粒會被阻止在濾袋的外層。1-10μm左右的粉塵當氣體通過曲折的毛孔時,粉塵會由于慣性的作用會撞擊到纖維上失去動能,而附著在濾袋上被收集。小于1μm的粉塵由于本身擴散及靜電作用,因為孔徑小于其熱運動的自由徑,使粉塵撞擊到纖維上而被收集。
濾袋上的粉塵有粉塵膜與粉塵層之分, 袋收塵的收塵效率比較高,可穩(wěn)定達到98%以上,與電收塵相比,它具有結(jié)構(gòu)簡單,技術(shù)要求不高,投資省,易于操作。但濾袋比較容易損壞,不能使用在溫度較高的場合,如果氣體中水份含量較高會造成濾袋被堵塞,造成收塵效率下降,氣體阻力增大等一系列問題。
(2) 袋收塵的分類
根據(jù)清灰方式的不同,可將其分成機械振打式,脈沖氣體式。機械振打式因為其袋子易破損,所以現(xiàn)已很少用。
根據(jù)風(fēng)機所在的位置(既收塵器內(nèi)的壓力),可以分為正壓式與負壓式。正壓式的風(fēng)機位于收塵器的前面,如此布置風(fēng)機易受粉塵磨損,并且也容易造成一些不嚴密處冒灰。負壓式的風(fēng)機位于收塵器的后面,如此布置便不會有正壓式的問題。
還有一種無動力的袋式收塵器,它主要用于一些小型設(shè)備上的收塵,靠其內(nèi)部的壓力將氣體通過濾袋進行除塵,如在煤粉計量站上面所使用的收塵機。
脈沖式的收塵機的機體可以分成上箱、中箱、灰斗三部份組成,其中上箱的主要部件有噴吹排氣箱,噴吹管,文式管,壓縮空氣包,脈沖閥及干凈空氣出口管。中箱主要包括有除塵箱,濾袋,支撐濾袋的網(wǎng)架以及花板(氣孔)?;叶分兄饕怯羞M氣管,螺運輸送機及葉輪排灰閥等。
(3)袋收塵的清灰
脈沖式清灰的主要是利用文式管的原理,既氣體在通過一截面積較小的管子時,其氣流速度會加快。如果小管子的周圍開有小孔,它會將周圍的氣體一起吸入向前運動。所以當高壓空氣從管中噴出時,進入袋子的不僅是所噴出的高壓空氣,還包括有被其帶動的周圍空氣一起進入到袋中。
一種方法是,在布袋上直接加一根帶孔的氣管,高壓空氣經(jīng)小孔噴出,帶動周圍氣體一起直接進入到袋子當中,對袋子進行反吹來達到清灰的效果。另一種方法,它在布袋的上方并不是直接接高壓空氣管,而是還加有一中間擴壓作用的氣管,高壓空氣噴入到氣管后帶動一部份氣體向下吹,然后將這一部份氣體作為進入布袋的高壓空氣,又帶動另一部份氣體一起進入到袋子中對袋子反吹除塵,既具有雙重的文式效應(yīng)。
(4)膜片的控制
要有較好的除塵效率,就必須要將布袋上的粉塵有效的清除。粉塵的清除又與高壓空氣的噴入量,噴入時間有著直接的關(guān)系。在控制高壓氣體的噴入量及時間方面,目前主要采用兩種設(shè)備,一種是雙膜片控制閥,另一種是單膜片控制閥。
膜片對氣閥的控制主要是利用氣壓平衡的原理,膜片的兩端由一氣管連通,使的兩邊的氣壓能夠達到相等。根據(jù)F=P*A原理,(其中F 是指膜片所受的壓力,P是指壓強,A是指受壓面積),由于有放氣管一邊的相對面積較小,所以其受力也就小,這樣就可將膜片壓緊。
當需要噴氣清灰的時候,由一信號給電磁閥將閥門打開。氣體就從管道出去,使氣管及膜片不排氣的一側(cè)的氣體與外界接通,由于氣壓較大,迅速地便將氣體放出,使得該側(cè)的壓力為常壓。由于連通的氣管較小來不及補充,既使補充也建立不起壓力,再加上有放氣管一邊的壓力又較大,迅速地便將膜片打開進行排氣。
當需要停止噴氣時,由一信號使電磁閥關(guān)閉氣閥,連通用的氣管馬上補充氣管與膜片不排氣的一側(cè)的氣體并建立起壓力,將膜片又重新關(guān)緊。
雙重膜與單重膜的主要區(qū)別在于控制的環(huán)節(jié)不一樣。單重膜只要以上的步驟既完成一個控制循環(huán)。雙重閥有大小兩重膜片,電磁閥打開后,將與其連通的氣管的氣體排出,這只是控制小膜片動作,小膜片泄壓后打開,將處于大小膜片之間的高壓空氣也排出,使得大膜片打開排氣。關(guān)閉時也是一樣,電磁閥關(guān)閉以后,首先對小膜片的一側(cè)加壓使小膜片關(guān)閉,然后在大小膜片間建立壓力,使得大膜片關(guān)閉。這樣才算完成一個工作過程,相當于有兩重控制。
要清灰就是利用高壓空氣瞬間反吹,使布袋振動將粉塵除去。要提高清灰效率,就要有足夠的氣體量與合理的噴射時間(一般是在50ms左右)以及合理的氣壓(一般為5-6kg/cm2)。一定量的氣體以0.1秒或1秒噴射出去所產(chǎn)生振動的效果是不同的。前者所產(chǎn)生振動效果比后者好(也不能振動過大,否則會將布袋損壞)。在一些較大型的袋收塵中,每次噴射的氣體量都比較大。一般都采用雙重膜片進行控制,因其膜片動作非常迅速,產(chǎn)生的振動效果較好,但故障率也比較高。
如果采用單膜片控制閥,通過電磁閥處的小氣孔對膜片的一側(cè)進行泄壓,會使得膜片打開的時間拖的很長,既使有足夠的噴氣量也不會有很好的振動效果。一般單重膜片的的故障較少,但其每次噴氣量較小,所以只限于一些較小的設(shè)備使用。
(5)清灰的順序
在清灰時也要注意各室各排的先后次序,如果每次按區(qū)域或風(fēng)室來輪流進行清灰除塵,就會造成氣體往以清過灰的濾袋去通過(因其氣體阻力較小),使得整個收塵機中的氣流分不均勻。所以要對整個區(qū)域內(nèi)袋子進行排序清灰,每次清灰時各區(qū)域都有袋子被清除,使得氣流能夠均衡穩(wěn)定的進入、通過濾袋。
例如有一個收塵器共有10室,分A、B兩邊,氣流從中間通過,中間是沉降室,一邊5室,一室有5排,共有50排,分成5組進行清灰。第一次清灰時,先清A邊每一室的第一排與B邊每一室第二排,第二次清灰則清A邊的第二排與B邊的第三排,如此輪流下去就可使風(fēng)壓分布均勻。
在清灰的過程中,由于氣流并沒有停止,清除下來的粉塵與氣流逆向,造成二次揚塵又附著在濾袋上,真正沉落的只是其中的一部份。如何消除二次揚塵的問題,我曾經(jīng)在大陸見過一種袋式收塵機,天津水泥設(shè)計院設(shè)計的,它清灰的過程分為四個步驟,要除塵前先將進氣孔關(guān)閉,讓袋子靜置,其原來內(nèi)凹或外凸(因氣體的進入面不同)的表面自然垂直,將一部份粉塵除去,然后在進行氣體反吹清灰,清灰后靜置一段時間讓粉塵沉降,最后才將進氣閥打開又進行工作。這樣在清灰時就不會有二次揚塵的問題,清灰比較徹底,但減小了除塵面積,要達到相同的效果就要使設(shè)備規(guī)格更大。
每一收塵器的廢氣處理量都有一極限,根據(jù)氣布比而言(既氣流與布袋表面積的比值),一般都維持在1-2之間。如果要增加其氣流處理量,可以通過增加每一排的袋子數(shù)目或增加排數(shù)來達到,如果采用前者,因距離較長氣流散熱使氣溫的降低,造成在尾部的袋子容易結(jié)露,采用后者便不會有這種情況。
清灰時所用的壓縮空氣也是一個難解決的問題,空壓機出來的壓縮空氣雖有經(jīng)過干燥器,干燥的效果不是很好,用于反吹除塵的氣體中還是有水存在,這樣會造成布袋的粘結(jié)粉塵硬化,堵塞通氣孔,增加通風(fēng)阻力。
在水泥磨系統(tǒng)中,因為樓層空間的限制,再加上袋收塵機的體積較大,所以其濾袋的鐵絲濾網(wǎng)(濾袋骨架)采用兩節(jié)組成,這樣在換濾袋時,可以分兩節(jié)抽出,就不會有困擾。
(6)影響袋收塵效率的因素
影響袋收塵效率的因素有:
1)氣體的含塵量及過濾風(fēng)速 過濾風(fēng)速又稱為是布袋壓力,一般是0.5-3m/min,它會隨著粉塵濃度的高低而不同。當過濾風(fēng)速一定時,粉塵濃度增大,使單位時間沉降在濾袋上的粉塵增多,過濾阻力就會大。如果粉塵濃度一定,過濾風(fēng)速大,單位時間內(nèi)沉降在濾布上的粉塵量也會增大,造成阻力增大。如果兩者都增大的話,過濾阻力就會增大更多。
2)清灰的周期 濾袋上的粉塵如果不及時清除,會造成系統(tǒng)的阻力增大,風(fēng)機的排風(fēng)量減小。清灰時清除的效果如何也會影響其收塵的效率。脈沖式袋收塵一般30-60s噴吹一次進行清灰。
3)氣體溫度、濕度 如果氣體中有大量的水份,或者是氣體溫度過降至露點或接近露點,水份就很容易在濾袋上凝結(jié),使粉塵粘結(jié)在濾袋上不易脫落,網(wǎng)眼被堵塞,使收塵無法進行。有必要時要對氣體管道及收塵機進行保溫,防止漏風(fēng),或者是在袋收塵內(nèi)加上加熱裝置,要求氣體溫度高于露點15度以上。
4 電收塵器
電收塵與袋收塵是兩種最主要的收塵設(shè)備。電收塵與袋收塵相比,它是一種高效率的收塵機,其主要特點有:
1) 收塵效率高,一般可達99%甚至更高
2) 凈化能力大,能適應(yīng)于生產(chǎn)設(shè)備大型化的要求
3)能處理較高溫度、濕度及腐蝕性的氣體
4)能量消耗少,運轉(zhuǎn)費用低,凈化1000m3的含塵氣體,僅消耗0.2-0.8度電,流體阻力不大。
5)操作過程完全自動化,易于操作,故障率少
但電收塵的缺點為: 一次性投資大,占用空間大,收集帶電性差的氣體需要對氣體進行調(diào)質(zhì),技術(shù)性較高,如果使用不當,非常的危險。
(1)電收塵器(EP) 的原理與操作
電收塵器(EP)一般可以分為兩部分既沉降室(進氣端的第一室)與電收塵室(后面三室),EP收塵的原理主要有:
1)氣體由風(fēng)管進入收塵器,截面積忽然擴大,氣流速度下降,其中一部份較大粉塵靠重力沉積下來
2)由于收塵器內(nèi)電暈極與集塵極之間存在高壓直流電,使其內(nèi)部產(chǎn)生一個不均勻電場,在電暈極附近的產(chǎn)生較強的電場強度,使在極線與極板間通過的氣體碰撞電離,形成正負離子。氣流中細小粉塵帶上正或負的電荷,在電場力作用下而分別向極板靠近,到達極板后放電中和而沉降。
為了使氣流能分布均勻,在進氣室中設(shè)有繞流板與多孔板。在電收塵的第一室可以收集近90%粉塵,而后兩室主要是對細小粉塵的收集。在收塵器的集塵極與電暈極都配有振打裝置將其上的粉塵振打清除,其下部也配有螺運機將粉塵運走。
(2)電收塵的類型
電收塵的主要類型有:
1)按兩極配置位置可以分為單區(qū)式和雙區(qū)式電收塵。
2)按粉塵的處理方式可以分為干式電收塵與濕式電收塵。
3) 按收塵極的形式可以分為管式電收塵與板式電收塵
4)電收塵按氣體進入的運動方向可以分為立式電收塵與臥式電收塵。立式電收塵含塵氣體從下部向上部走,它的占地面機小,氣流與粉塵沉落的方向相反,容易造成二次揚塵,高度大,安裝維修不方便,一般采用正壓式操作,風(fēng)機布置在收塵機的前方,風(fēng)機葉片磨損較快。
電收塵機可以按粉塵的性質(zhì)及凈化的要求增加電場的數(shù)目,也可以按氣體的處理量,增加除塵數(shù)目,這樣既可以保證收塵效率,又可以適應(yīng)不同流量的要求。臥式電收塵是在負壓下操作,可以使風(fēng)機的磨損減輕,高度也不大,安裝維修比較方便,但就是其占地面積比較大。
(3)電收塵的主要部件與構(gòu)造
電收塵主要由以下幾個部份所組成: 電暈極(極線),收塵極(極板),外殼,集灰斗,進、出風(fēng)口的氣流多孔板,振打裝置,絕源裝置及供電設(shè)施等。它也可以分為下部灰斗、中部收塵電場、頂部振打.配電及絕源裝置三個部份。
電收塵其實就相當于一個較大的電容,它的內(nèi)部是均勻排布的極板與極線,兩者之間有一定的距離,這樣收塵極與電暈極就相當于是大電容器的兩極。
1)電暈極
對于電暈極的要求為: 電暈電壓要低,放電強度要高,電暈電流要大。在相同的荷電強度下,電暈線越細,它表面的電場強度就越好,但是太細也會影響的機械強度,容易銹斷或者是被電弧燒斷。電暈線的配件還有框架、懸吊機構(gòu)、絕緣套管等。
一般電暈極都是固定在收塵器的上部,其底部是靠一重錘將其固定,同一排的電暈極都相互連接起來,這樣在工作時電暈極就不會隨便擺動,造成電暈極與收塵極之間短路。
電暈極放電能力的好壞與電暈極放電端的尖度(既曲率)有關(guān),當電暈極放電尖角有粉塵聚集時其曲率就較小,這樣對它放電的效果有很大的影響。電暈極的型式有很多種,放電尖角越多則電暈的效果也就越好,但是放電尖角越多,制作及安裝較為困難。
電暈極一般都接有高壓電,需要有良好的絕緣裝置。電暈線之間的距離要適當,距離太遠影響電暈的電流。距離太近,電暈線間可能會產(chǎn)生屏弊現(xiàn)象,造成電暈線表面電場強度減弱。
2) 集塵極
集塵極的上下部都是固定的,并且集塵極都是接地。一般要求粉塵易于沉降在極板上,在振打的時后所產(chǎn)生的二次揚塵少,同時還要求極板較為輕便,又要有一定的剛度,振打時粉塵易于沉落又不會發(fā)生變形。
3)配電裝置
電收塵是從外部引入440伏左右的交流電(稱為一次電),經(jīng)過位于其頂部的變壓器變壓成4-7萬伏特的高壓交流電(二次電),然后進行整流成直流電,再通入到電暈極上。高壓電將周圍的的氣體進行電離,使氣體中的粉塵粒子帶上正或負的電荷,正負離子在電場力的作用分別向相反的電極運動,當帶電粉塵到達電暈極或收塵極時會放電而沉積在其上部。
4)振打清灰裝置
當粉塵到達一定的厚度時,它會影響電收塵的效率,特別是對于電暈極,所以電收塵對兩者都有相應(yīng)的敲打裝置來定期除塵。電暈極的敲打裝置位于電收塵的頂部,它是通過馬達傳動給一棘輪,通過棘輪的轉(zhuǎn)動帶動鐵錘敲打。鐵錘固定在不同的軸向、縱向位置上,當傳動軸轉(zhuǎn)動敲打的過程中時,每一次只是一個鐵錘敲打一排極板。
在電暈極敲打裝置的傳動線路上,利用電磁與電收塵內(nèi)部的電暈極之間進行絕緣,在傳動軸的軸承處,利用毛墊式的密封圈進行密封,防止粉塵冒出來或者是漏入冷空氣。在傳動軸的外部設(shè)有絕緣礙子,它是一個圓臺型的桶狀物,絕緣礙子依靠靠重力將風(fēng)室與外部進行密封隔離,在絕緣礙的下端面有一較大的圓孔,這樣傳動軸與收塵機外殼之間就有較大的空間,不會有短路的危險。
收塵極的敲打裝置則位于風(fēng)室的下部,敲打裝置利用馬達經(jīng)減速機直接傳動給鐵錘。傳動軸在機殼處也設(shè)有密封裝置,因為收塵極并不帶電,所以它并沒有絕緣裝置。極板的敲打裝置位于進氣的一端,并且在進氣端第一室的敲打裝置與多孔板相連。因為在氣體進入氣室時,也會有一部份粉塵沉積在多孔板上,使孔板的面積減小,氣流阻力增大。
電收塵在平常的情況下,振打裝置只是有開起前面兩室,在最后一室中的振打裝置一般是不開起。因為敲打下來的粉塵因為重力有垂直速度,因為有風(fēng)通過而使其有水平速度,使粉塵會隨風(fēng)漂走,再加上它又是在最后一室,尾上沒有除塵設(shè)備。再加上在電收塵機中,前面的風(fēng)室所收的粉塵顆粒都較大、較重,在最后一室中所收集的粉塵都是很細很小。如果將振打裝置開起,會很容易造成二次揚塵,這樣在煙囪中就會冒灰。
5)氣流均勻分布裝置
在收塵器中,一般氣流都是集中在中間,并且中間速度也較快,這樣就會影響電收塵器的效率,在流速快的地方,粉塵停流的時間就短,有的粉塵還沒有來的及收下就被氣流帶走。在氣流速度快的地方,敲打時振落的粉塵容易被氣流帶走,引起二次揚塵。
為了使氣流分布均勻,在收塵器的進口都設(shè)有2-3道多孔板與導(dǎo)風(fēng)板,使氣流分布均勻。在出口處設(shè)有橫向的收塵板使氣流分布阻力均勻。在電收塵器最邊部的兩排極板與邊壁之間有一定的孔隙,在孔隙內(nèi)并沒有及極板與極線。如果含塵氣流通過就會影響除塵效率,所以在兩者之間設(shè)有迷宮式的阻風(fēng)板來增大氣流的阻力,阻止氣流通過。
6)電收塵的機體、保溫箱與排灰裝置
電收塵的機體要注意密封,防止外界氣體漏入到其中。同時也要注意含塵氣體的溫度要高于露點15-20度。為了防止水蒸氣在絕緣礙子的地方產(chǎn)生冷凝,否則就會造成漏電。因此在套管或絕緣瓷件上安裝保溫箱,并設(shè)有加熱裝置。
在電收塵的底部設(shè)有錐型的料斗,電收塵機的下料是一個連續(xù)的過程。通過葉輪式轉(zhuǎn)飼機進行下料至螺運機中,經(jīng)螺運機運至冷卻機下部的煉運機處。其中葉輪轉(zhuǎn)飼機主要是用于密封,因為整個風(fēng)室都是在負壓下工作。防止外部冷風(fēng)進入到其中,增加廢氣量,影響到冷卻機風(fēng)車的排氣量,也會影響到粉塵的沉降甚至造成二次揚塵。
下料斗下部設(shè)有防堵裝置。防堵的原理是利用一個小葉片進行轉(zhuǎn)動,當料積至葉片處時將會將葉片卡死,此時便有信號反應(yīng)到中控室中。在料斗底部還設(shè)有一個敲打錘。如果料斗有堵料,可以進行敲打振動將料振打下去。
(4)電收塵的操作維護
要進入到電收塵內(nèi)進行檢修,首先一定要確定是否有切電。在進入電收塵之前要將接地線接好,以防其內(nèi)部還有殘余電。在人孔進口處,都設(shè)有接地裝置的聯(lián)機,在電暈極的端部也有一環(huán)形鐵。接地時既用一絕緣棒將接地線與電暈極環(huán)形鐵連接起來,讓殘余的電荷輸出。
電收塵在日常維護時最怕腐蝕。在一些場合的含塵氣體中或多或少都有水份。當氣體的溫度較低時,氣體會在電收塵中結(jié)露,這樣很容易使電收塵腐蝕。因此在操作時要特別注意廢氣的溫度與氣壓,盡量使排氣溫度高于露點一定的數(shù)值,氣體的絕對壓力越低,則氣體的露點也就越低。
在一些比較特殊的場合(如煤磨),電收塵還設(shè)有一些特殊的設(shè)計。煤粉比較易燃易爆,會造成電收塵的內(nèi)部變形,所以在電收塵的上部設(shè)有防爆閥,它是利用彈簧來壓住閥門,當內(nèi)部氣體燃燒時,氣體膨脹而使壓力增大,此時閥門便會被打開。在一些煤粉易沉積的地方或煤粉水份較多處,收塵機的機殼處設(shè)有電加熱裝置。
在電收塵機的內(nèi)部還設(shè)有一些溫度、O2、CO等偵測裝置以及惰性氣體噴射系統(tǒng)。在中控室中要隨時注意系統(tǒng)的O2、CO及溫度,風(fēng)壓值,警報信息及防堵指示等?,F(xiàn)場人員巡查到電收塵時,要注意電收塵料柜下料點的負壓,觀測轉(zhuǎn)飼機、螺運機、機殼的溫度是否正常。
電收塵機的頂部,有一些下凹的排水槽,由于鐵銹及粉塵的淤集,會將下排水槽堵塞,這樣淤水排出去就比較困難,從而加劇了機殼的銹蝕。在電收塵機的頂部,也要注意各個人孔、防爆孔、法蘭等接縫沒有漏氣。在停機的過程中,要檢查內(nèi)部是否有銹蝕,異常結(jié)料、積料。檢查極板、極線是否有彎曲、變形或者是距璃太近等異常。
(5) 影響電收塵效率的因素
電收塵的收塵效率受諸多因素的影響,如粉塵的性質(zhì)、氣體參數(shù)、收塵器本身結(jié)構(gòu)及操作安裝等。其中以氣體參數(shù)與粉塵性質(zhì)影響最大。
1)粉塵性質(zhì)主要表現(xiàn)在:
a. 粉塵的帶電性能
粉塵帶電的性能主要與氣體的種類、氣體的溫度及濕度有關(guān),有一些粉塵不容易帶電,使得收塵的效率較難提高。氣體溫度較低時,粉塵的帶電性能隨著溫度的升高而提高。當溫度到一定時,它會隨溫度升高而降低,當氣體的溫度在150度以上時,粉塵的帶電性能會隨氣體的溫度增加而降低。各種粉塵都會有各自的曲線,一般氣體溫度在100-120度時的帶電性能最好。
在采用干法生產(chǎn)的水泥廠系統(tǒng),廢氣的溫度一般都比較高,所以一般都設(shè)有氣體增濕降溫的設(shè)施,噴水既可除去一部份粉塵,又可降低粉塵溫度,提高氣體的帶電性能,提高收塵效率。另外氣體溫度降低,廢氣的密度就增大,氣體的體積就會下降,這樣就可以減少電收塵的廢氣處理量。
b. 含塵濃度。
粉塵濃度提高,大部份的電何被粉塵所包圍,粉塵移動的速度遠低于電何的速度,使通過電場的電荷大量減少。其實這相當于增大了電暈極與集塵極之間的電阻,使電收塵的電流下降,電離的效果不佳電荷減少。電何少就會使粉塵帶不上電,除塵效率下降,如此這樣形成一個惡性循環(huán)。因此要求進入電收塵的含塵量最好不要超過80g/Nm3。
c. 粉塵的分散度
對于電收塵,粉塵的顆粒在0.01-20μm比較經(jīng)濟,粒徑越大及帶電量及驅(qū)進速度也越快,收塵效率也高。但過大的粉塵采用電收塵就有一些浪費??梢圆捎眯L(fēng)筒來做預(yù)備收塵減少含塵濃度。
B. 氣體的參數(shù)
氣體的溫度、濕度、成份及其在電場內(nèi)的流速分布大小,分布的均勻性都會影響到收塵效率。如氣體中含有少量的SO3可以提高收塵效率。
處理風(fēng)量過大也會造成收塵效率下降,因為流量大其風(fēng)速就會高,氣體在收塵器內(nèi)的停留時間也就縮短。氣體溫度過高還會造成構(gòu)件受熱應(yīng)力作用,結(jié)構(gòu)強度下降。入電收塵的氣體應(yīng)要低于300度,同時也要高于露點,以防結(jié)露。
在電收塵機內(nèi)的壓力,負壓絕對值要小于2000Pa,如果采用正壓,其壓力不要高于200Pa,以防鋼構(gòu)殼體變型,引起保溫層開裂或者是變形漏風(fēng)。
如果要提高收塵效率,可以通過提高極板與極線間的電壓來達到,但提高的電壓對設(shè)備來說是有限的,同時這也會造成操作不安全。另外就是通過對氣體噴水降溫的方法來達到。
當電收塵的電暈電流增大,可能是由于電收塵的除塵效果較好,電暈極放電較多所至。如果當電暈極與收塵極變形時,兩者之間距離變短或兩者間發(fā)生短路也會使電流上升。
水泥廠中有諸多的場合容易產(chǎn)生粉塵,如礦山的采掘、原料的破碎、烘干、研磨及運輸,都不可避免地有粉塵的產(chǎn)生。如果不加以防制,會對工作人員的身體造成很多的隱患,特別是在礦山與生料磨系統(tǒng)中的活性二氧化硅。一般粉塵濃度在20mg/Nm3以上就看得到,30µm以上的粉塵肉眼便可看到。一般5-10µm的粉塵在鼻腔或上呼吸道中可以除去,3-5µm的粉塵在呼吸道中可除去,1-3µm的粉塵則要在肺泡中除去,0.1-1µm的粉塵則會在肺泡中沉積,小于0.1µm的粉塵可與呼吸空氣一起進出。一般來說小于5µm的粉塵便可能會被吸入,沉積在呼吸道以上的粉塵都可通過人體內(nèi)部的分泌液排除到體外,停留在肺部的粉塵則可能會造成硅肺病、肺部硬化等。
粉塵如果落到機器上,會加速各種機件的磨損,造成設(shè)備使用壽命及運轉(zhuǎn)率縮短,降低控制設(shè)備的精度及可靠性,建筑物中積灰過多會造成增加負何,影響外觀,農(nóng)作物如果受到粉塵污染會造成減產(chǎn)。粉塵如果不進行回收,會增加原料、燃料及動力消耗,水泥生產(chǎn)中粉塵的含量大約為6-12%左右。由此可見做好收塵工作,對保護人體健康、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、保護生態(tài)環(huán)境有著非常重要作用。
2 收塵設(shè)備概況
粉塵的收集有很多種方法,按工作原理可以分為: 重力收塵,慣性收塵、離心收塵、水收塵、過濾收塵及電收塵。目前常用的收塵設(shè)備有四種,分別是沉降室,旋風(fēng)筒,袋收塵器以及電收塵,目前前兩種收塵設(shè)備都是無動力的設(shè)備,因為其除塵效率較差,現(xiàn)在已不作為最終的除塵設(shè)備,主要用于在一些含塵率較高的場合作為一級除塵,以降低袋收塵器或電收塵的負荷。要選擇收塵器,主要根據(jù)含塵氣體的處理量、含塵量、溫度、氣體的性質(zhì)、排放的標準、維護的難易程度、投資等一系列參數(shù)去進行選擇。
沉降室主要是利用一較大的密閉空間,當氣流進入時,氣流速度降低,氣體中一部份較大的顆??恐亓Τ两祦沓龎m,空間越大則收塵效果越好,它具有結(jié)構(gòu)簡單,流體阻力小,施工簡單等優(yōu)點,但是它的收塵效率比較低。
旋風(fēng)筒是利用氣流在旋風(fēng)筒中旋轉(zhuǎn),氣流中粉塵受離心力作用沉降在筒壁上,然后滑落到錐體中進行除塵。一般直徑小的比大的效率更好。它構(gòu)造簡單,沒有運動部件,操作可靠,體積小價格低。
要做好收塵,首先要整個流程比較合理,不會有過多粉塵的產(chǎn)生點,否則就需要有更多的收塵機才能有同樣的效果。
3 袋式收塵機
(1) 收塵的原理
袋式收塵機是以濾袋作為過濾材料,靠風(fēng)機抽風(fēng),使整個袋收塵在負壓下工作,含塵氣體從下部進入到袋收塵中,然后通過濾袋,將粉塵置于濾袋的上,定期將粉塵清除,過濾后的氣體經(jīng)風(fēng)機排放道大氣中去。
濾孔的孔徑為10-20μm左右,對于大于濾孔的粉塵顆粒會被阻止在濾袋的外層。1-10μm左右的粉塵當氣體通過曲折的毛孔時,粉塵會由于慣性的作用會撞擊到纖維上失去動能,而附著在濾袋上被收集。小于1μm的粉塵由于本身擴散及靜電作用,因為孔徑小于其熱運動的自由徑,使粉塵撞擊到纖維上而被收集。
濾袋上的粉塵有粉塵膜與粉塵層之分, 袋收塵的收塵效率比較高,可穩(wěn)定達到98%以上,與電收塵相比,它具有結(jié)構(gòu)簡單,技術(shù)要求不高,投資省,易于操作。但濾袋比較容易損壞,不能使用在溫度較高的場合,如果氣體中水份含量較高會造成濾袋被堵塞,造成收塵效率下降,氣體阻力增大等一系列問題。
(2) 袋收塵的分類
根據(jù)清灰方式的不同,可將其分成機械振打式,脈沖氣體式。機械振打式因為其袋子易破損,所以現(xiàn)已很少用。
根據(jù)風(fēng)機所在的位置(既收塵器內(nèi)的壓力),可以分為正壓式與負壓式。正壓式的風(fēng)機位于收塵器的前面,如此布置風(fēng)機易受粉塵磨損,并且也容易造成一些不嚴密處冒灰。負壓式的風(fēng)機位于收塵器的后面,如此布置便不會有正壓式的問題。
還有一種無動力的袋式收塵器,它主要用于一些小型設(shè)備上的收塵,靠其內(nèi)部的壓力將氣體通過濾袋進行除塵,如在煤粉計量站上面所使用的收塵機。
脈沖式的收塵機的機體可以分成上箱、中箱、灰斗三部份組成,其中上箱的主要部件有噴吹排氣箱,噴吹管,文式管,壓縮空氣包,脈沖閥及干凈空氣出口管。中箱主要包括有除塵箱,濾袋,支撐濾袋的網(wǎng)架以及花板(氣孔)?;叶分兄饕怯羞M氣管,螺運輸送機及葉輪排灰閥等。
(3)袋收塵的清灰
脈沖式清灰的主要是利用文式管的原理,既氣體在通過一截面積較小的管子時,其氣流速度會加快。如果小管子的周圍開有小孔,它會將周圍的氣體一起吸入向前運動。所以當高壓空氣從管中噴出時,進入袋子的不僅是所噴出的高壓空氣,還包括有被其帶動的周圍空氣一起進入到袋中。
一種方法是,在布袋上直接加一根帶孔的氣管,高壓空氣經(jīng)小孔噴出,帶動周圍氣體一起直接進入到袋子當中,對袋子進行反吹來達到清灰的效果。另一種方法,它在布袋的上方并不是直接接高壓空氣管,而是還加有一中間擴壓作用的氣管,高壓空氣噴入到氣管后帶動一部份氣體向下吹,然后將這一部份氣體作為進入布袋的高壓空氣,又帶動另一部份氣體一起進入到袋子中對袋子反吹除塵,既具有雙重的文式效應(yīng)。
(4)膜片的控制
要有較好的除塵效率,就必須要將布袋上的粉塵有效的清除。粉塵的清除又與高壓空氣的噴入量,噴入時間有著直接的關(guān)系。在控制高壓氣體的噴入量及時間方面,目前主要采用兩種設(shè)備,一種是雙膜片控制閥,另一種是單膜片控制閥。
膜片對氣閥的控制主要是利用氣壓平衡的原理,膜片的兩端由一氣管連通,使的兩邊的氣壓能夠達到相等。根據(jù)F=P*A原理,(其中F 是指膜片所受的壓力,P是指壓強,A是指受壓面積),由于有放氣管一邊的相對面積較小,所以其受力也就小,這樣就可將膜片壓緊。
當需要噴氣清灰的時候,由一信號給電磁閥將閥門打開。氣體就從管道出去,使氣管及膜片不排氣的一側(cè)的氣體與外界接通,由于氣壓較大,迅速地便將氣體放出,使得該側(cè)的壓力為常壓。由于連通的氣管較小來不及補充,既使補充也建立不起壓力,再加上有放氣管一邊的壓力又較大,迅速地便將膜片打開進行排氣。
當需要停止噴氣時,由一信號使電磁閥關(guān)閉氣閥,連通用的氣管馬上補充氣管與膜片不排氣的一側(cè)的氣體并建立起壓力,將膜片又重新關(guān)緊。
雙重膜與單重膜的主要區(qū)別在于控制的環(huán)節(jié)不一樣。單重膜只要以上的步驟既完成一個控制循環(huán)。雙重閥有大小兩重膜片,電磁閥打開后,將與其連通的氣管的氣體排出,這只是控制小膜片動作,小膜片泄壓后打開,將處于大小膜片之間的高壓空氣也排出,使得大膜片打開排氣。關(guān)閉時也是一樣,電磁閥關(guān)閉以后,首先對小膜片的一側(cè)加壓使小膜片關(guān)閉,然后在大小膜片間建立壓力,使得大膜片關(guān)閉。這樣才算完成一個工作過程,相當于有兩重控制。
要清灰就是利用高壓空氣瞬間反吹,使布袋振動將粉塵除去。要提高清灰效率,就要有足夠的氣體量與合理的噴射時間(一般是在50ms左右)以及合理的氣壓(一般為5-6kg/cm2)。一定量的氣體以0.1秒或1秒噴射出去所產(chǎn)生振動的效果是不同的。前者所產(chǎn)生振動效果比后者好(也不能振動過大,否則會將布袋損壞)。在一些較大型的袋收塵中,每次噴射的氣體量都比較大。一般都采用雙重膜片進行控制,因其膜片動作非常迅速,產(chǎn)生的振動效果較好,但故障率也比較高。
如果采用單膜片控制閥,通過電磁閥處的小氣孔對膜片的一側(cè)進行泄壓,會使得膜片打開的時間拖的很長,既使有足夠的噴氣量也不會有很好的振動效果。一般單重膜片的的故障較少,但其每次噴氣量較小,所以只限于一些較小的設(shè)備使用。
(5)清灰的順序
在清灰時也要注意各室各排的先后次序,如果每次按區(qū)域或風(fēng)室來輪流進行清灰除塵,就會造成氣體往以清過灰的濾袋去通過(因其氣體阻力較小),使得整個收塵機中的氣流分不均勻。所以要對整個區(qū)域內(nèi)袋子進行排序清灰,每次清灰時各區(qū)域都有袋子被清除,使得氣流能夠均衡穩(wěn)定的進入、通過濾袋。
例如有一個收塵器共有10室,分A、B兩邊,氣流從中間通過,中間是沉降室,一邊5室,一室有5排,共有50排,分成5組進行清灰。第一次清灰時,先清A邊每一室的第一排與B邊每一室第二排,第二次清灰則清A邊的第二排與B邊的第三排,如此輪流下去就可使風(fēng)壓分布均勻。
在清灰的過程中,由于氣流并沒有停止,清除下來的粉塵與氣流逆向,造成二次揚塵又附著在濾袋上,真正沉落的只是其中的一部份。如何消除二次揚塵的問題,我曾經(jīng)在大陸見過一種袋式收塵機,天津水泥設(shè)計院設(shè)計的,它清灰的過程分為四個步驟,要除塵前先將進氣孔關(guān)閉,讓袋子靜置,其原來內(nèi)凹或外凸(因氣體的進入面不同)的表面自然垂直,將一部份粉塵除去,然后在進行氣體反吹清灰,清灰后靜置一段時間讓粉塵沉降,最后才將進氣閥打開又進行工作。這樣在清灰時就不會有二次揚塵的問題,清灰比較徹底,但減小了除塵面積,要達到相同的效果就要使設(shè)備規(guī)格更大。
每一收塵器的廢氣處理量都有一極限,根據(jù)氣布比而言(既氣流與布袋表面積的比值),一般都維持在1-2之間。如果要增加其氣流處理量,可以通過增加每一排的袋子數(shù)目或增加排數(shù)來達到,如果采用前者,因距離較長氣流散熱使氣溫的降低,造成在尾部的袋子容易結(jié)露,采用后者便不會有這種情況。
清灰時所用的壓縮空氣也是一個難解決的問題,空壓機出來的壓縮空氣雖有經(jīng)過干燥器,干燥的效果不是很好,用于反吹除塵的氣體中還是有水存在,這樣會造成布袋的粘結(jié)粉塵硬化,堵塞通氣孔,增加通風(fēng)阻力。
在水泥磨系統(tǒng)中,因為樓層空間的限制,再加上袋收塵機的體積較大,所以其濾袋的鐵絲濾網(wǎng)(濾袋骨架)采用兩節(jié)組成,這樣在換濾袋時,可以分兩節(jié)抽出,就不會有困擾。
(6)影響袋收塵效率的因素
影響袋收塵效率的因素有:
1)氣體的含塵量及過濾風(fēng)速 過濾風(fēng)速又稱為是布袋壓力,一般是0.5-3m/min,它會隨著粉塵濃度的高低而不同。當過濾風(fēng)速一定時,粉塵濃度增大,使單位時間沉降在濾袋上的粉塵增多,過濾阻力就會大。如果粉塵濃度一定,過濾風(fēng)速大,單位時間內(nèi)沉降在濾布上的粉塵量也會增大,造成阻力增大。如果兩者都增大的話,過濾阻力就會增大更多。
2)清灰的周期 濾袋上的粉塵如果不及時清除,會造成系統(tǒng)的阻力增大,風(fēng)機的排風(fēng)量減小。清灰時清除的效果如何也會影響其收塵的效率。脈沖式袋收塵一般30-60s噴吹一次進行清灰。
3)氣體溫度、濕度 如果氣體中有大量的水份,或者是氣體溫度過降至露點或接近露點,水份就很容易在濾袋上凝結(jié),使粉塵粘結(jié)在濾袋上不易脫落,網(wǎng)眼被堵塞,使收塵無法進行。有必要時要對氣體管道及收塵機進行保溫,防止漏風(fēng),或者是在袋收塵內(nèi)加上加熱裝置,要求氣體溫度高于露點15度以上。
4 電收塵器
電收塵與袋收塵是兩種最主要的收塵設(shè)備。電收塵與袋收塵相比,它是一種高效率的收塵機,其主要特點有:
1) 收塵效率高,一般可達99%甚至更高
2) 凈化能力大,能適應(yīng)于生產(chǎn)設(shè)備大型化的要求
3)能處理較高溫度、濕度及腐蝕性的氣體
4)能量消耗少,運轉(zhuǎn)費用低,凈化1000m3的含塵氣體,僅消耗0.2-0.8度電,流體阻力不大。
5)操作過程完全自動化,易于操作,故障率少
但電收塵的缺點為: 一次性投資大,占用空間大,收集帶電性差的氣體需要對氣體進行調(diào)質(zhì),技術(shù)性較高,如果使用不當,非常的危險。
(1)電收塵器(EP) 的原理與操作
電收塵器(EP)一般可以分為兩部分既沉降室(進氣端的第一室)與電收塵室(后面三室),EP收塵的原理主要有:
1)氣體由風(fēng)管進入收塵器,截面積忽然擴大,氣流速度下降,其中一部份較大粉塵靠重力沉積下來
2)由于收塵器內(nèi)電暈極與集塵極之間存在高壓直流電,使其內(nèi)部產(chǎn)生一個不均勻電場,在電暈極附近的產(chǎn)生較強的電場強度,使在極線與極板間通過的氣體碰撞電離,形成正負離子。氣流中細小粉塵帶上正或負的電荷,在電場力作用下而分別向極板靠近,到達極板后放電中和而沉降。
為了使氣流能分布均勻,在進氣室中設(shè)有繞流板與多孔板。在電收塵的第一室可以收集近90%粉塵,而后兩室主要是對細小粉塵的收集。在收塵器的集塵極與電暈極都配有振打裝置將其上的粉塵振打清除,其下部也配有螺運機將粉塵運走。
(2)電收塵的類型
電收塵的主要類型有:
1)按兩極配置位置可以分為單區(qū)式和雙區(qū)式電收塵。
2)按粉塵的處理方式可以分為干式電收塵與濕式電收塵。
3) 按收塵極的形式可以分為管式電收塵與板式電收塵
4)電收塵按氣體進入的運動方向可以分為立式電收塵與臥式電收塵。立式電收塵含塵氣體從下部向上部走,它的占地面機小,氣流與粉塵沉落的方向相反,容易造成二次揚塵,高度大,安裝維修不方便,一般采用正壓式操作,風(fēng)機布置在收塵機的前方,風(fēng)機葉片磨損較快。
電收塵機可以按粉塵的性質(zhì)及凈化的要求增加電場的數(shù)目,也可以按氣體的處理量,增加除塵數(shù)目,這樣既可以保證收塵效率,又可以適應(yīng)不同流量的要求。臥式電收塵是在負壓下操作,可以使風(fēng)機的磨損減輕,高度也不大,安裝維修比較方便,但就是其占地面積比較大。
(3)電收塵的主要部件與構(gòu)造
電收塵主要由以下幾個部份所組成: 電暈極(極線),收塵極(極板),外殼,集灰斗,進、出風(fēng)口的氣流多孔板,振打裝置,絕源裝置及供電設(shè)施等。它也可以分為下部灰斗、中部收塵電場、頂部振打.配電及絕源裝置三個部份。
電收塵其實就相當于一個較大的電容,它的內(nèi)部是均勻排布的極板與極線,兩者之間有一定的距離,這樣收塵極與電暈極就相當于是大電容器的兩極。
1)電暈極
對于電暈極的要求為: 電暈電壓要低,放電強度要高,電暈電流要大。在相同的荷電強度下,電暈線越細,它表面的電場強度就越好,但是太細也會影響的機械強度,容易銹斷或者是被電弧燒斷。電暈線的配件還有框架、懸吊機構(gòu)、絕緣套管等。
一般電暈極都是固定在收塵器的上部,其底部是靠一重錘將其固定,同一排的電暈極都相互連接起來,這樣在工作時電暈極就不會隨便擺動,造成電暈極與收塵極之間短路。
電暈極放電能力的好壞與電暈極放電端的尖度(既曲率)有關(guān),當電暈極放電尖角有粉塵聚集時其曲率就較小,這樣對它放電的效果有很大的影響。電暈極的型式有很多種,放電尖角越多則電暈的效果也就越好,但是放電尖角越多,制作及安裝較為困難。
電暈極一般都接有高壓電,需要有良好的絕緣裝置。電暈線之間的距離要適當,距離太遠影響電暈的電流。距離太近,電暈線間可能會產(chǎn)生屏弊現(xiàn)象,造成電暈線表面電場強度減弱。
2) 集塵極
集塵極的上下部都是固定的,并且集塵極都是接地。一般要求粉塵易于沉降在極板上,在振打的時后所產(chǎn)生的二次揚塵少,同時還要求極板較為輕便,又要有一定的剛度,振打時粉塵易于沉落又不會發(fā)生變形。
3)配電裝置
電收塵是從外部引入440伏左右的交流電(稱為一次電),經(jīng)過位于其頂部的變壓器變壓成4-7萬伏特的高壓交流電(二次電),然后進行整流成直流電,再通入到電暈極上。高壓電將周圍的的氣體進行電離,使氣體中的粉塵粒子帶上正或負的電荷,正負離子在電場力的作用分別向相反的電極運動,當帶電粉塵到達電暈極或收塵極時會放電而沉積在其上部。
4)振打清灰裝置
當粉塵到達一定的厚度時,它會影響電收塵的效率,特別是對于電暈極,所以電收塵對兩者都有相應(yīng)的敲打裝置來定期除塵。電暈極的敲打裝置位于電收塵的頂部,它是通過馬達傳動給一棘輪,通過棘輪的轉(zhuǎn)動帶動鐵錘敲打。鐵錘固定在不同的軸向、縱向位置上,當傳動軸轉(zhuǎn)動敲打的過程中時,每一次只是一個鐵錘敲打一排極板。
在電暈極敲打裝置的傳動線路上,利用電磁與電收塵內(nèi)部的電暈極之間進行絕緣,在傳動軸的軸承處,利用毛墊式的密封圈進行密封,防止粉塵冒出來或者是漏入冷空氣。在傳動軸的外部設(shè)有絕緣礙子,它是一個圓臺型的桶狀物,絕緣礙子依靠靠重力將風(fēng)室與外部進行密封隔離,在絕緣礙的下端面有一較大的圓孔,這樣傳動軸與收塵機外殼之間就有較大的空間,不會有短路的危險。
收塵極的敲打裝置則位于風(fēng)室的下部,敲打裝置利用馬達經(jīng)減速機直接傳動給鐵錘。傳動軸在機殼處也設(shè)有密封裝置,因為收塵極并不帶電,所以它并沒有絕緣裝置。極板的敲打裝置位于進氣的一端,并且在進氣端第一室的敲打裝置與多孔板相連。因為在氣體進入氣室時,也會有一部份粉塵沉積在多孔板上,使孔板的面積減小,氣流阻力增大。
電收塵在平常的情況下,振打裝置只是有開起前面兩室,在最后一室中的振打裝置一般是不開起。因為敲打下來的粉塵因為重力有垂直速度,因為有風(fēng)通過而使其有水平速度,使粉塵會隨風(fēng)漂走,再加上它又是在最后一室,尾上沒有除塵設(shè)備。再加上在電收塵機中,前面的風(fēng)室所收的粉塵顆粒都較大、較重,在最后一室中所收集的粉塵都是很細很小。如果將振打裝置開起,會很容易造成二次揚塵,這樣在煙囪中就會冒灰。
5)氣流均勻分布裝置
在收塵器中,一般氣流都是集中在中間,并且中間速度也較快,這樣就會影響電收塵器的效率,在流速快的地方,粉塵停流的時間就短,有的粉塵還沒有來的及收下就被氣流帶走。在氣流速度快的地方,敲打時振落的粉塵容易被氣流帶走,引起二次揚塵。
為了使氣流分布均勻,在收塵器的進口都設(shè)有2-3道多孔板與導(dǎo)風(fēng)板,使氣流分布均勻。在出口處設(shè)有橫向的收塵板使氣流分布阻力均勻。在電收塵器最邊部的兩排極板與邊壁之間有一定的孔隙,在孔隙內(nèi)并沒有及極板與極線。如果含塵氣流通過就會影響除塵效率,所以在兩者之間設(shè)有迷宮式的阻風(fēng)板來增大氣流的阻力,阻止氣流通過。
6)電收塵的機體、保溫箱與排灰裝置
電收塵的機體要注意密封,防止外界氣體漏入到其中。同時也要注意含塵氣體的溫度要高于露點15-20度。為了防止水蒸氣在絕緣礙子的地方產(chǎn)生冷凝,否則就會造成漏電。因此在套管或絕緣瓷件上安裝保溫箱,并設(shè)有加熱裝置。
在電收塵的底部設(shè)有錐型的料斗,電收塵機的下料是一個連續(xù)的過程。通過葉輪式轉(zhuǎn)飼機進行下料至螺運機中,經(jīng)螺運機運至冷卻機下部的煉運機處。其中葉輪轉(zhuǎn)飼機主要是用于密封,因為整個風(fēng)室都是在負壓下工作。防止外部冷風(fēng)進入到其中,增加廢氣量,影響到冷卻機風(fēng)車的排氣量,也會影響到粉塵的沉降甚至造成二次揚塵。
下料斗下部設(shè)有防堵裝置。防堵的原理是利用一個小葉片進行轉(zhuǎn)動,當料積至葉片處時將會將葉片卡死,此時便有信號反應(yīng)到中控室中。在料斗底部還設(shè)有一個敲打錘。如果料斗有堵料,可以進行敲打振動將料振打下去。
(4)電收塵的操作維護
要進入到電收塵內(nèi)進行檢修,首先一定要確定是否有切電。在進入電收塵之前要將接地線接好,以防其內(nèi)部還有殘余電。在人孔進口處,都設(shè)有接地裝置的聯(lián)機,在電暈極的端部也有一環(huán)形鐵。接地時既用一絕緣棒將接地線與電暈極環(huán)形鐵連接起來,讓殘余的電荷輸出。
電收塵在日常維護時最怕腐蝕。在一些場合的含塵氣體中或多或少都有水份。當氣體的溫度較低時,氣體會在電收塵中結(jié)露,這樣很容易使電收塵腐蝕。因此在操作時要特別注意廢氣的溫度與氣壓,盡量使排氣溫度高于露點一定的數(shù)值,氣體的絕對壓力越低,則氣體的露點也就越低。
在一些比較特殊的場合(如煤磨),電收塵還設(shè)有一些特殊的設(shè)計。煤粉比較易燃易爆,會造成電收塵的內(nèi)部變形,所以在電收塵的上部設(shè)有防爆閥,它是利用彈簧來壓住閥門,當內(nèi)部氣體燃燒時,氣體膨脹而使壓力增大,此時閥門便會被打開。在一些煤粉易沉積的地方或煤粉水份較多處,收塵機的機殼處設(shè)有電加熱裝置。
在電收塵機的內(nèi)部還設(shè)有一些溫度、O2、CO等偵測裝置以及惰性氣體噴射系統(tǒng)。在中控室中要隨時注意系統(tǒng)的O2、CO及溫度,風(fēng)壓值,警報信息及防堵指示等?,F(xiàn)場人員巡查到電收塵時,要注意電收塵料柜下料點的負壓,觀測轉(zhuǎn)飼機、螺運機、機殼的溫度是否正常。
電收塵機的頂部,有一些下凹的排水槽,由于鐵銹及粉塵的淤集,會將下排水槽堵塞,這樣淤水排出去就比較困難,從而加劇了機殼的銹蝕。在電收塵機的頂部,也要注意各個人孔、防爆孔、法蘭等接縫沒有漏氣。在停機的過程中,要檢查內(nèi)部是否有銹蝕,異常結(jié)料、積料。檢查極板、極線是否有彎曲、變形或者是距璃太近等異常。
(5) 影響電收塵效率的因素
電收塵的收塵效率受諸多因素的影響,如粉塵的性質(zhì)、氣體參數(shù)、收塵器本身結(jié)構(gòu)及操作安裝等。其中以氣體參數(shù)與粉塵性質(zhì)影響最大。
1)粉塵性質(zhì)主要表現(xiàn)在:
a. 粉塵的帶電性能
粉塵帶電的性能主要與氣體的種類、氣體的溫度及濕度有關(guān),有一些粉塵不容易帶電,使得收塵的效率較難提高。氣體溫度較低時,粉塵的帶電性能隨著溫度的升高而提高。當溫度到一定時,它會隨溫度升高而降低,當氣體的溫度在150度以上時,粉塵的帶電性能會隨氣體的溫度增加而降低。各種粉塵都會有各自的曲線,一般氣體溫度在100-120度時的帶電性能最好。
在采用干法生產(chǎn)的水泥廠系統(tǒng),廢氣的溫度一般都比較高,所以一般都設(shè)有氣體增濕降溫的設(shè)施,噴水既可除去一部份粉塵,又可降低粉塵溫度,提高氣體的帶電性能,提高收塵效率。另外氣體溫度降低,廢氣的密度就增大,氣體的體積就會下降,這樣就可以減少電收塵的廢氣處理量。
b. 含塵濃度。
粉塵濃度提高,大部份的電何被粉塵所包圍,粉塵移動的速度遠低于電何的速度,使通過電場的電荷大量減少。其實這相當于增大了電暈極與集塵極之間的電阻,使電收塵的電流下降,電離的效果不佳電荷減少。電何少就會使粉塵帶不上電,除塵效率下降,如此這樣形成一個惡性循環(huán)。因此要求進入電收塵的含塵量最好不要超過80g/Nm3。
c. 粉塵的分散度
對于電收塵,粉塵的顆粒在0.01-20μm比較經(jīng)濟,粒徑越大及帶電量及驅(qū)進速度也越快,收塵效率也高。但過大的粉塵采用電收塵就有一些浪費??梢圆捎眯L(fēng)筒來做預(yù)備收塵減少含塵濃度。
B. 氣體的參數(shù)
氣體的溫度、濕度、成份及其在電場內(nèi)的流速分布大小,分布的均勻性都會影響到收塵效率。如氣體中含有少量的SO3可以提高收塵效率。
處理風(fēng)量過大也會造成收塵效率下降,因為流量大其風(fēng)速就會高,氣體在收塵器內(nèi)的停留時間也就縮短。氣體溫度過高還會造成構(gòu)件受熱應(yīng)力作用,結(jié)構(gòu)強度下降。入電收塵的氣體應(yīng)要低于300度,同時也要高于露點,以防結(jié)露。
在電收塵機內(nèi)的壓力,負壓絕對值要小于2000Pa,如果采用正壓,其壓力不要高于200Pa,以防鋼構(gòu)殼體變型,引起保溫層開裂或者是變形漏風(fēng)。
如果要提高收塵效率,可以通過提高極板與極線間的電壓來達到,但提高的電壓對設(shè)備來說是有限的,同時這也會造成操作不安全。另外就是通過對氣體噴水降溫的方法來達到。
當電收塵的電暈電流增大,可能是由于電收塵的除塵效果較好,電暈極放電較多所至。如果當電暈極與收塵極變形時,兩者之間距離變短或兩者間發(fā)生短路也會使電流上升。
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